Ģeoīds, Zemes figūras, ti, planētas lieluma un formas, modelis, kas sakrīt ar vidējo jūras līmeni virs okeāniem un turpinās kontinentālajos apgabalos kā iedomāta jūras līmeņa virsma, ko nosaka gara līmenis. Tas kalpo kā atskaites virsma, no kuras mēra topogrāfiskos augstumus un okeāna dziļumu. Zinātniskā disciplīna, kas attiecas uz precīzu Zemes figūru un tās noteikšanu un nozīmīgumu, ir pazīstama kā ģeodēzija.
Ģeoīds ir visur perpendikulārs smaguma vilkšanai un aptuveni atbilst regulāras oblētas sfēras (ti, saplacinātas sfēras) formai. Tomēr tas ir neregulārs vietējās apraktās masas koncentrācijas (novirzes no sānu viendabīguma dziļumā) dēļ un atšķirību dēļ starp kontinentiem un jūras grīdām. Matemātiski runājot, ģeoīds ir ekvivalenta virsma; tas ir, to raksturo tas, ka visā potenciālā funkcija ir nemainīga. Šī potenciālā funkcija apraksta Zemes masas gravitācijas pievilcības un centrbēdzes atgrūšanās kopējo ietekmi, ko izraisa Zemes rotācija ap savu asi.
Sakarā ar neregulāru masas sadalījumu Zeme un no tā izrietošās gravitācijas anomālijas, ģeoīds nav vienkārša matemātiska virsma. Līdz ar to tā nav piemērota atskaites virsma Zemes ģeometriskai figūrai. Kā Zemes atsauces figūras, bet ne tās topogrāfijai, tiek izmantotas vienkāršas ģeometriskas formas, kas tuvina ģeoīdu. Daudzos nolūkos atbilstoša Zemes ģeometriskā attēlojums ir lode, kurai jānorāda tikai lodes rādiuss. Ja nepieciešams precīzāks atsauces skaitlis, kā Zemes formas un lieluma attēlojumu tiek izmantots revolūcijas elipsoīds. Tā ir virsma, ko iegūst, pagriežot elipsi 360 ° ap savu blakus asi. Elipsoīdu, ko ģeodēziskos aprēķinos izmanto, lai attēlotu Zemi, sauc par atsauces elipsoīdu. Šis revolūcijas elipsoīds ir forma, kuru visbiežāk izmanto, lai attēlotu vienkāršu ģeometrisko atskaites virsmu.
Apgriezienu elipsoīdu nosaka divi parametri: pusmajora ass (Zemes ekvatoriālais rādiuss) un pusminora ass (polārā rādiusa) vai saplacinājums. Saplacināšana (f) tiek definēta kā lieluma starpība starp pusmajor asi (a) un pusminora asi (b), dalītu ar semimajor asi, vai f = (a - b) / a. Zemei pusmajor ass un pusminora ass atšķiras apmēram par 21 kilometru (13 jūdzes), un saplacināšana ir aptuveni viena no 300. Atbilstošā revolūcijas elipsoida ģeoīda atkāpes ir aptuveni ± 100 metri (330 pēdas); atšķirība starp diviem ekvatoriālas elipsees pussabrukumiem Zemes triaksiālā elipsoīda gadījumā ir tikai aptuveni 80 metri.
Šajā rakstā ir apskatīta vienkāršu Zemes ģeometrisko attēlojumu attīstība, sākot ar senajiem grieķiem. Pēc tam tiek apskatīts ģeoīda jēdziens un veidi, kā mākslīgo pavadoņu izsekošana un okeāna virsmas satelītu kartēšana ir palīdzējusi Zemes formas un gravitācijas lauka ģeodēziskajā novērtēšanā. Noslēgumā tiek parādīts, kā šī darba rezultātā ir iegūtas precīzākas Zemes rādiusa, masas un blīvuma vērtības.
